Способ изготовления дифракционных отражающих оптических элементов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1631492 А 1 9) 8 505 6 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К но-ис еским нков- 235. Ф РАК- СКИХ с онны фоку ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) МГУ им, М.В.Ломоносова и Научследовательский центр по технологилазерам АН СССР(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДИЦИОННЫХ ОТРАЖАЮЩИХ ОПТИЧЭЛЕМЕНТОВ(57) Изобретение относится к оптичприборостроению и предназначено длздания сложных фазовых дифракциоптических элементов - киноформов саторов, корректоров и т.д. Способ изготовления дифракционных отражающих оптических элементов основан на формировании ступенчатого рельефа элемента с равной высотой ступенек методом фотолитографии и заключается в том,.что ступенчатый рельеф формируют путем напыления на подложку 1 чередующихся слоев 2 и 3 равной толщины из двух различных материалов, проявляющих способность к селективному травлению, с последующим осуществлением такого травления слоев. Благодаря этому глубина травления получается одинаковой по всей площади элемента, а шероховатость рельефа - близкой к шероховатости исходной подложки. В результате повышается эффективность дифракционных оптических элементов и стабильность процесса их изготовления. 4 ил.10 15 ности рельефа 20 и т.п 30 отношении 3:3:20. 35 40 45 50 55 Изобретение относится к оптическому приборостроению и предназначено для создания сложных фазовых дифракционных элементов - киноформов, фокусаторов, корректоров и т.п служащих для преобразования монохроматического излучения.Цель изобретения - увеличение дифракционной эффективности, а также повышение стабильности и воспооизводимости технологического процесса их изготовления,На фиг,1 - 4 изображен процесс формированияя ступенчатого профиля штриха (зоны) с одинаковой высотой ступени,Способ изготовления дифракционных отражающих оптических элементов основан на формиоовании ступенчатого рельефа элемента с равной высотой ступенек методом фотолитографии и заключается в том, что ступенчатый рельеф формируют путем напыления на подложку 1 чередующихся слоев 2 и 3 равной толщины из двух различных материалов, проявляющих способность к селективному травлению, с последующим осуществлением селективного травления этих слоев,При таком селективном травлении происходит сквозное травление каждого слоя 2 и 3 на фиксированную глубину, равную толщине слоя,Способ осуществляют следующим образом,На предварительно оптически отполированную подложку 1 наносят тонкие конструкционные слои 2 и 3 из двух различных материалов с количеством слоев, равным числу ступеней поверхностного рельефа. Материалы пленок должны удовлетворять следующим требованиям: селективностью по отношению к травителям; близкими коэффициентами термического расширения между собой и подложкой; напряжения в слоях 2 и 3 должны быть противоположного знака; слои должны иметь хорошую адгезию между собой и подложкой 1; Далее в соответствии с топологическим рисунком на фотошаблоне на подложке формируют первую фоторезистивную маску 4 и вытравливают соответствующие ей участки конструкционных слоев, Затем процесс повторяют и раз, где и-количество фотошаблонов для одного элемента, определяемое соотношением Й = 2", где Й - количество ступеней поверхностного рельефа. В результате проведения и таких этапов формируется рельефно-фазовая структура,которая имеет ступенчатый профиль штриха (зоны) с одинаковой высотой ступеньки по всей площади подложки, При этом неоднородность глубины травления определяется неоднородностью толщины напыленного слоя по площади, которая составляет1% на диаметре 100 мм, а шероховатость поверхности рельефа практически близка к исходной шероховатости поверхности подложки 1. Тем самым достигается повышение дифракционной эффективности, которая определяется соответствием полученного профиля рельефа расчетному, т.е, ошибками в ширине и глубине ступеней профиля, а также шероховатостью поверхП р и м е р. По предлагаемому способу готовят фокусаторы, фокусирующие ответвители на кремниевой и медных подложках с восьмью градациями (ступенями) и со слоями типа Сг (СиСг) Со толщиной 0,94 мкм каждый, В качестве пленкообразующего материала может быть использован также молибден, вольфрам, никель, титан, кремний Травление проводят в селективных травителях: для меди - в травителе НАВОЗ:НЗРОз:СНЗСООН в соотношении 6:27:70, а.для хрома - Кз (Ее (СМДг,:МаОН;Н 20 в соПосле формирования ступенчатого рельефа напыляют защитно-отражающие покрытия (Сц - ЯО) из меди и моноокиси кремния,Полученные фокусаторы имеют энергетическую эффективность = 90%, а фокусирующие ответвители = 95%,Формула изобретения Способ изготовления дифракционных отражающих оптических элементов, основанный на формировании ступенчатого рельефа элемента с равной высотой ступенек методом фотолитографии, включающим напыление на подложку слоя и последующее травление этого слоя,а т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения дифракционной эффективности изготавливаемого элемента, а также повышения стабильности и воспроизводимости процесса их изготовления, на подложку напыляют чередующиеся слои равной толщины из двух различных материалов, проявляющих способность к селективному травлению, и осуществляют селективное травление этих слоев.1631492гСоставитель В, Кравченко Редактор М,Пе Техред М.Моргентал Корректо тровалии аказ 544 Тираж 330 Пбдписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101